[发明专利]一种检测过氧化氢的电极及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电化学分析检测技术领域，具体属于一种生物源纳米硒颗粒修饰的玻碳电极及其制备方法，以及其在测定过氧化氢中的应用。

技术背景

过氧化氢(H₂O₂)是过氧化酶参与的酶促反应产物，近来在工业、生物、环境、临床诊断和食品分析等领域都有非常重要的作用，因此H₂O₂的检测引起人们越来越多的关注。目前，检测H₂O₂一般采用滴定、化学发光、荧光和电化学等方法，其中电化学分析方法由于具有较高的灵敏度、良好的线性范围、快速而稳定的响应信号而被广泛研究。在迄今为止开发的所有传感器中，酶电极往往由于其制备复杂，消耗时间长，稳定性差，不易长期保存，灵敏度大幅度下降而不能广泛使用。因此，制备精确的，高灵敏度，快速，可靠和经济有效的H₂O₂测定传感器成为现在的迫切需求。基于纳米颗粒化学性质稳定、催化活性和表面活性高，易进行表面化学修饰等特点，被越来越多的应用于电化学生物传感器的研究。

纳米硒具有优良的光导性，压电效应和热电效应等，已广泛用于生产光电池，压力传感器，复印机，整流计和曝光计等。硒又是人体必需的重要微量元素，具有增强免疫能力，抗癌和防病等多种功能。近年来的研究结果表明，单质纳米硒材料具有更好的光电特性，其生物功能也更加优异。张娟等于2007年在“无定形硒纳米粒子的交联酶模板法合成及其在生物传感器中的应用”一文中，公开了一种制备纳米硒颗粒修饰的电极的方法并对其电化学性能进行了研究，该方法以戊二醛交联的辣根过氧化物为模板合成了无定形纳米硒颗粒，将该纳米硒颗粒修饰到热解石墨电极表面，在上面再次修饰上辣根过氧化物酶构建生物传感器测定过氧化氢。但其合成纳米硒的方法属于化学合成法，容易引起二次污染以及该方法属于酶电极，制备复杂，消耗时间长，稳定性差，不易长期保存，大大影响其的广泛使用。

相对于物理和化学法等体外合成纳米硒，生物合成被认为是一种清洁，无毒和环保的方法。在这其中，微生物中的细菌因其生长快速，易培养，价格低廉和收集容易被认为是生物合成纳米硒的首选。本发明通过光合细菌制备获得稳定性和分散性良好的纳米硒颗粒对电极进行修饰，得到的电极相较于现有技术具有制备方法简单、快速、易于操作和稳定性高等优点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种检测过氧化氢的电极及其制备方法，电极的制备方法简单，所制备的电极稳定性好，能长期保存，可用于快速、灵敏准确的检测过氧化氢。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种检测过氧化氢的电极的制备方法，包括如下步骤：

1)纳米硒颗粒的制备：按重量将光合细菌10-50份接入100份含有亚硒酸盐浓度为0.5mmol/L-8.0mmol/L的培养基中，在15-40℃光照厌氧条件下培养3-10d；培养物在3000×g，4℃下离心10min，取上清液于18000×g，4℃离心60min，收集沉淀；将沉淀用50mmol/LTris-HCl(pH 7.5)悬浮、18000×g离心60min，重复三次；收集沉淀；再用去离子水洗涤两次，冷冻干燥，得高纯度的纳米硒颗粒。所述的纳米硒颗粒为直径80-200nm的球形纳米硒颗粒；

上述培养基的成分及配比为：MgSO₄·7H₂O 100-300mg，CaCl₂·2H₂O 50-100mg，乙酸钠1500-3000mg，EDTA10-30mg，酵母粉500-1500mg，K₂HPO₄ 500-1500mg，(NH₄)₂SO₄1000-2000mg，FeSO₄·7H₂O 5-15mg，KH₂PO₄ 400-1000mg，微量元素溶液1-5mL，去离子水1000-2000mL，pH为5-9；